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Model order reduction for the simulation of microfluidic propulsion systems

用于微流体推进系统仿真的模型降阶

基本信息

批准号：
5370446
负责人：
Professor Dr. Jan Gerrit Korvink
金额：
--
依托单位：
Lehrstuhl für Regelungstechnik
依托单位国家：
德国
项目类别：
Research Grants
财政年份：
2002
资助国家：
德国
起止时间：
2001-12-31 至 2007-12-31
项目状态：
已结题

来源：
https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5370446?language=en
关键词：
Model order reduction simulation microfluidic

项目摘要

Die Modellbildung und Simulation mikrosystemtechnischer Komponenten mittels Finite Element (FE) Methoden erfordert die Lösung nichtlinearer Differentialgleichungssysteme sehr hoher Ordnung (größer 10.000). Dies ist durch den spezifischen strukturellen Aufbau von MST-Komponenten begründet. Die großen Seitenverhältnisse dieser Mikrostrukturen erfordern ein fein diskretisiertes Raumgitter, um den hohen Genauigkeitsansprüchen gerecht zu werden. Der Zeitaufwand zur numerischen Integration der resultierenden großen Gleichungssysteme erschwert einen effizienten Entwurfsprozess erheblich. Ein geeigneter Ansatz zur Erstellung kompakter Modelle in der Mikrosystemtechnik ist durch die Modellvereinfachung mittels Ordnungsreduktion von Differentialgleichungssystemen gegeben. Kompakte Modelle ermöglichen dem Entwickler eine Simulation auf Systemebene durchführen zu können. Ziel dieses Projekts ist die Untersuchung und Erweiterung von bestehenden Ordnungsreduktionsverfahren hinsichtlich der angesprochenen Anwendung auf mikrosystemtechnische Komponenten. Weiterhin sollen neue Verfahren entwickelt werden, welche sich insbesondere für große nichtlineare Differentialgleichungssysteme erster Ordnung eignen. Als Grundlage für solche Untersuchungen werden die in Vorarbeiten entwickelten FE-Modelle von Komponenten aus dem Bereich der Mikrofluidik verwendet. Durch die Zusammenarbeit der beiden Fachgruppen auf den Gebieten der Mikrosystemtechnik und der Systemdynamik wird eine automatische Kompaktierung von MST-Modellen und deren Integration in Verhaltenssimulatoren ermöglicht.

模型和模拟微系统技术组件有限元 (FE) 方法适用于线性微分系统 (größer 10.000)。这是从 MST-Komponenten 开始的特殊结构设计。整个系统的结构是由磁盘驱动器和磁盘组成的，并且是在整个系统中使用的。数字整合是大数据系统的有效实施过程。微系统技术中的模型是在模型法中对微分系统进行简化的。在系统中进行模拟的复杂模型。 Ziel 的项目是在微系统技术组件的应用中进行最佳排序和简化的。 Weiterhin sollen neue Verfahren entwickelt werden, welche sich insbesondere für große nichtLinee Differentialgleichungssysteme erster Ordnung eignen. Als Grundlage für solche Untersuchungen werden die in Vorarbeiten entwickelten FE-Modelle von Komponenten aus dem Bereich der Mikrofluidik verwendet.通过 MST 模型的自动控制和虚拟系统仿真中的集成，我们可以实现微系统技术和系统动力方面的技术组。